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传感器组成_

发布日期:2021-02-15 19:14

  传感器组成_信息与通信_工程科技_专业资料。1. 传感器组成:敏感原件.转换原件.转换电路 2. 传感器静态特性指针:线性度,灵敏度,迟滞,重复性 3. 动态特性:瞬态回应法(一阶) H(s)=k/τs+1 Y(s)=1/τs+1*1/s 频率

  1. 传感器组成:敏感原件.转换原件.转换电路 2. 传感器静态特性指针:线性度,灵敏度,迟滞,重复性 3. 动态特性:瞬态回应法(一阶) H(s)=k/τs+1 Y(s)=1/τs+1*1/s 频率响应法(二阶)H(s)=Wn’/s’+2ξWnS+Wn’ Y(s)=Wn’/S(S’+2ξ WnS+Wn’) 4.标定:确定性能:动态:确定传感器的动态特性参数 静态:确定传感器的静态特性指针 校准:重复测试性能 5.示值与真值之间的差值: 测量误差的表示方法:绝对误差:△X=X-Ao Ao≈х 相对误差:实际:Ya=△X/A*100% 示值:Yx=△X/X*100% 满度: 6.△X 与约定值之比:随机误差: 7.应变效应:金属丝的电阻随着它所受的机械形变的大小而发生相应的变化的现象。 (金属)形变效应:几何尺寸变化而引起的电阻的相对变化。 (半导体)压阻效应:材料电阻率变化 横向效应:应变片的横栅部分将纵向栅部分的电阻变化抵消了一部分从而降低了整个电阻 应变片的灵敏度。 8.金属电阻应变片:丝式,箔式,薄膜式(电桥补偿。自补偿) (性能稳定,精度较高,但应变灵敏度较小) 半导体应变片:体型,扩散型(灵敏度温度补偿,零点温度补偿) (灵敏系数高,横向效应和机械滞后极小但温度稳定性和线.输出电压: 非线性误差: 半桥: 灵敏系数: 全桥: 10. 灵敏度 线性度 行程 制造 变气隙δ 高 差 小 难 变面积 S 中 好 大 较难 螺线管 低 差 单线.差动变压器:非电量—线圈互感量根据变压器基本 制成 结构形式有:变δ,变 S,螺线.电容传感器可分为:变极距形,变面积型,变介电常数型 静态灵敏度: (a 太小的话会因边缘电场影响增大而影响传感器的非线.电涡流式传感器工作原理: 高频信号施加于临近金属一侧的 产生的高频磁场作用于金 属板的表面, 由于趋肤效应高频电磁场不能 有一定厚度的金属板而仅作用于表面薄层内尔 金属板表面感应的涡流 i 产生的电磁场又反作用于线圈 L 上改变了电感的大小 (变化程度取 于 L 的外形尺寸,L 至金属板距离,电阻率ρ,磁导率μ及 is 的频率等) 14.压磁效应:某些铁磁物质在外界机械力的作用下其内部产生机械应力从而引起磁导率的 改变 磁质伸缩:某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产生变形有的伸长有的压缩 正磁致伸缩:当某些材料受拉时,在手里方向上磁导率增高而在与作用力相垂直的方向 上磁导率降低。 负磁致伸缩: 当某些材料受拉时, 在受力方向上磁导率降低而在于作用力相垂直的方向上 磁导率增高。 15.压磁传感器的 3 种基本形式:用一个方向上磁导率的变化的传感器。 维捷曼效应 用两个方向上磁导率的变化的传感器。 电阻式传感器:应变式传感器 光电式传感器:光纤传感器 温度传感器:热电阻传感器 压阻式传感器 光栅传感器 热电偶传感器 变阻抗式传感器:自感式传感器,电容式传感器,电涡流式传感器,压磁式传感器 电动势式传感器:磁电式传感器:位移,加速度,速度 霍尔传感器:电流,磁场,位移,压力 压电式传感器:加速度,贵州快3动态力,压力 16.外光电效应:在光线作用下使物体的电子逸出表面的现象。 内光电效应:在光线作用下能使物体电阻率改变的现象。 光生伏特效应:在光线作用下能使物体产生一定方向的电动势的现象 光电元件有光敏二极管(处于反向工作状态) ,光敏晶闸管(光信号—电信号并将信号电流 加以放大)光电池 光敏电阻 17.光纤传感器的分类 按功能分:功能型,非功能型,拾光型;按调制光分:强度调制型,偏振调制型,频率调制 型,相位调制型;按光纤模式分:阶跃,渐变;按膜分:单膜,多膜 工作原理:全反射现象 光纤传感器的特点: 电绝缘抗电磁干扰非侵入性高灵敏度容易实现对被测信号的远距离监控 18.莫尔条纹的特点 1 位移放大作用 2 运动对应关系 3 误差的平均效应 栅距 A+B=W A=B=W/2 19.磁电式传感器的工作原理:磁通量的变化可以通过改变次且与线圈之间的相对运动磁路 中的磁阻恒定磁场中线圈面积的变化 分类:动圈式磁电传感器 磁阻式磁电传感器 20.霍尔效应:半导体薄片置于磁场中当他的电流方向与磁场方向不一致时半导体薄片上平 行于电流和磁场方向的两个面之间产生的电动势 (载流子在磁场中受洛仑兹力横向漂移的 结果) 21.霍尔元件的误差处理:不等位电势误差的补偿,温度误差及其补偿 22.压电式传感器的工作原理是压电效应 正压电效应: 某些物质在沿一定方向受到压力或拉力作用而发生改变时其表面会产生电荷若 将外力去掉又重新回到不变电状态 逆压电效应: 在压电材料的两个电极面上如果加一交流电压那么压电片产生机械振动即压电 片在电极方向上有伸缩现象 23.两极板出现异性电荷中间为绝缘体等效为一个电容 并联:输出电荷大,本身电容大,时间常数大适于慢变信号,电荷作为输出量 串联:输出电压大,本身电容小适于电压作为输出输入阻抗高 24.电压放大器:电路简单元件少价格便宜工作可靠但精度不佳 电荷放大器:灵敏度与电缆长度无关 25.温度测量都是以电热平衡为基础的(接触非接触) 90 度国际温标 1. 温度单位 T 开尔文 K t=T-273.15 2.定义固定温度点 3.复现固定温度点 的方法 温标的三个条件:固定温度点,测量仪器,温标方程 热电阻式传感器的工作原理:利用导体或半导体材料的电阻率随温度变化的特性 热电偶测温原理:不同金属材料组成两端存在温度差 26.匀质导体定律,中间导体定律,连接导体定律 27.流量检测的方法 1.体积流量:容积法,速度法 2.质量流量:直接法,间接法 差压流量计:流体连续性方程的波努力方程 电磁流量计:法拉第电磁感应定律 涡流流量计 28.成分分析仪组成:取样装置,预处理系统,分离装置,检测系统,信号处理系统,显示 环节 原理:利用不同气体对红外波长的电磁波能量具有特殊吸收特性

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